CN103109149B - 金属锭用热处理炉、金属锭用热处理炉的修补方法、及金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属锭用热处理炉，其具备在炉内工作面侧具有粒状耐火材料的填充层、所述粒状耐火材料的填充率为65体积%以上且低于100体积%、所述填充层的厚度为所述粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的炉床结构。

Description

金属锭用热处理炉、金属锭用热处理炉的修补方法、及金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法

技术领域

本发明涉及对金属锭进行热处理的各种炉，例如连续铸造后的板坯的保温炉、热轧用板坯的加热炉或钢板的退火炉等金属锭用热处理炉、金属锭用热处理炉的修补方法及金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法。 

背景技术

一般，对金属锭进行热处理的炉（以下也称为热处理炉）的炉床的向炉内露出的一面（以下也称为炉内工作面）侧多由耐火层构成，在该背面侧设置绝热层。如此在热处理炉中设置绝热层是为了谋求以降低热处理炉的燃料单位消耗量为目的的热处理炉的绝热性。可是，构成绝热层的耐火材料（以下也称为绝热层耐火材料）一般多含气泡，因此强度及耐侵蚀性低，因暴露在热处理炉的高温气氛下或热处理物的氧化皮等落下物而劣化，绝热性降低。因此，通常在绝热层的炉内工作面侧设置高温强度高、耐侵蚀性优良的耐火层。再有，作为构成耐火层的耐火材料（以下也称为耐火层耐火材料），一般采用耐火砖或耐火可铸材料（以下也称为可铸耐火材料）。 

作为如此的金属锭用热处理炉，例如，专利文献1中记载了将耐火砖（炉床砖）配置在炉床部的热处理炉。配置在该炉床部的耐火砖为了吸收由热导致的耐火砖的膨胀伸缩，以预先使其弯曲的状态配置在炉床部。 

此外，作为不是金属锭用热处理炉，而是贮藏熔融金属的炉的炉床结构，例如，一般采用专利文献2这样的捣固成形材料。捣固成形材料为担保烧结性，一般最大粒径为5mm以下，可由含有粒径为10μm以下的微粉的比较微细的粉粒状的耐火材料构成。通过将其投入炉内进行捣实来筑炉， 然后，通过烧结运转使捣固成形材料的表层烧结，形成强固的烧结层，通过该烧结层能够保持炉内的熔融金属。该烧结层的背面侧因不暴露于高温下，因而成为保持粉粒状态的未烧结层。所以，即使在该烧结层中产生裂纹，通过利用侵入该裂纹的熔融金属的热，将烧结层背面侧的未烧结的捣固成形材料烧结，能够防止熔融金属的漏泄。因此，通过将捣固成形材料用于特别是像感应炉等那样需要尽量减薄耐火材料厚度的熔融金属保持用炉的耐火材料，可得到适合的效果。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开平8-200652号公报 

专利文献2：日本特开2004-83363号公报 

发明内容

发明要解决的问题 

但是，在专利文献1所公开的热处理炉中，相邻的耐火砖相互间以面接触，因此因耐火砖本身的热膨胀其接触部（砖砌缝）拱起，在相邻的耐火砖的砌缝部形成开口部。如此，如果生成开口部，则耐火砖的背面侧的绝热层耐火材料的表面向热处理炉内露出，因此因暴露于炉内的高温气氛下或热处理物的氧化皮等落下物，直接导致绝热层耐火材料的劣化。再有，该现象即使在相邻的耐火砖的砌缝部配置火泥等也同样发生。特别是，耐火砖是以平面构成的形状（例如长方体），因此如果一旦在以面接触的方式配置的相邻的耐火砖之间生成开口部，则高温的炉内气氛气体从开口部侵入，有与没有1层耐火砖同等的降低耐火性或绝热性的不良影响。 

此外，如专利文献2那样，将在熔融金属保持用炉中可得到适合的效果的捣固成形材料应用于本发明作为对象的金属锭用热处理炉的炉床结构时，有以下的课题。捣固成形材料在炉内工作面附近烧结而生成烧结层，因此在升温后，与可铸耐火材料同样地炉床全体形成一体结构，因烧结层的热膨胀或烧结导致的收缩，发生达到未烧结层的裂纹。因此，在将金属锭装入热处理炉时，卷入炉内的空气或热处理炉内使用的燃烧器的喷射流从上述的裂纹侵入烧结层的背面侧的未烧结层，未烧结的捣固成形材料在热处理炉内流动飞散。此时，能在烧结层的背面侧形成空洞，因此随着热处理炉的经时使用的同时，产生耐火性或绝热性劣化的部分。另外，还有烧结层因热膨胀等而相互挤紧，向热处理炉的其它部位产生应力，或烧结层鼓起，使实质的耐火材料厚度减少等课题。 

再有，在作为炉床采用可铸耐火材料时，炉床整体或者被槽状的接缝(scoreline)(例如，耐火材料的膨胀量的吸收或裂纹优先发生的地方)围住的区域为一体结构。因此，因可铸耐火材料的炉内工作面附近的热膨胀或烧结导致的收缩，在可铸耐火材料中产生裂纹。其结果是，产生下述问题：在产生的裂纹或形成为槽状的接缝中，在该位于两侧的耐火材料相互间发生相互挤紧，向热处理炉的其它部位产生应力，或者烧结层鼓起使实质的耐火材料的厚度减少等。 

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能够未然地防止炉床耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部处的开口部的发生及热膨胀造成的炉床耐火材料的挤紧，可抑制而且防止在经时使用的同时劣化的炉床耐火材料的耐火性及绝热性的下降的金属锭用热处理炉、金属锭用热处理炉的修补方法及金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法。 

用于解决课题的手段 

本发明为解决上述课题，采取了以下手段。 

(1)本发明的第1方式是金属锭用热处理炉，其具备在炉内工作面侧具有粒状耐火材料的填充层、所述粒状耐火材料的填充率为65体积％以上且低于100体积％、所述填充层的厚度为所述粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的炉床结构。 

(2)在上述(1)所述的金属锭用热处理炉中，所述粒状耐火材料也可以含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物。 

(3)上述(1)或(2)所述的金属锭用热处理炉，也可以还具备一部分或全部内衬陶瓷纤维的炉顶部。 

(4)在上述(1)～(3)中任1项所述的金属锭的热处理炉中，所述填充层也可以配置在常温下的压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料的表面。 

(5)本发明的第2方式是在炉床的炉内工作面侧布设有耐火砖及/或耐火可铸材料的金属锭用热处理炉的修补方法。该修补方法具备对于所述炉 床的炉内工作面侧的修补部位形成粒状耐火材料的填充层的工序，所述填充层的所述粒状耐火材料的填充率为65体积％以上且低于100体积％，所述填充层的厚度为所述粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上。 

(6)在上述(5)所述的金属锭用热处理炉的修补方法中，所述粒状耐火材料也可以含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物。 

(7)在上述(5)或(6)所述的金属锭用热处理炉的修补方法中，也可以在形成所述粒状耐火材料的填充层的工序之前，还包含将包含所述炉床的炉内工作面侧的修补部位的所述耐火砖或所述耐火可铸材料的一部分除去而形成填充所述填充层的空间的工序。构成所述填充层的所述粒状耐火材料的最大粒径可以低于所述空间的水平方向的内部宽度的50％。 

(8)在上述(5)～(7)中任1项所述的金属锭用热处理炉的修补方法中，所述填充层也可以配置在常温下的压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料的表面。 

(9)本发明的第3方式是构成金属锭用热处理炉的炉床的炉内工作面侧的炉床填充用材料的制造方法。该制造方法具备：将使用过的耐火材料压缩破碎的工序；将被压缩破碎的所述使用过的耐火材料的最大粒径调整至20mm以上且100mm以下的范围内而形成粒状耐火材料的工序。 

(10)在上述(9)所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法中，所述使用过的耐火材料也可以是炼铁厂产生的熔融金属贮藏容器的耐火层耐火材料及/或热处理炉的耐火砖。 

(11)在上述(9)或(10)所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法中，所述使用过的耐火材料的热弯曲强度在所述炉床暴露的气氛温度下也可以为0.2MPa以上。 

(12)在上述(9)～(11)中任1项所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法中，所述使用过的耐火材料的载荷软化点温度也可以比所述炉床暴露的气氛温度高200℃以上。 

(13)在上述(9)～(12)中任1项所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法中，所述使用过的耐火材料的碳成分也可以为1质量％以下。 

发明效果 

根据上述(1)及(5)所述的构成及方法，由于用粒状耐火材料构成炉床的炉内工作面侧的填充层，所以不会向耐火砖那样面接触，能够实质上使粒状耐火材料相互间点接触。此外，该粒状耐火材料相互间不会相互结合，其相对位置容易变化，因此能够抑制而且防止以往那样的开口部的生成。再有，由于填充层的粒状耐火材料的填充率为65体积％以上且低于100体积％，因此能够将相邻的粒状耐火材料间形成的间隙的比例，调整到在从间隙流入的高温气氛下不会使填充层的背面侧的温度急剧上升且相邻的粒状耐火材料不面接触的状态。此外，由于填充层的厚度为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上，因此位于上层的粒状耐火材料例如以位于形成在构成下层的相邻的粒状耐火材料之间的间隙的上方的方式重叠。由此，能够抑制形成在相邻的粒状耐火材料之间的间隙向填充层的厚度方向贯通，能够维持填充层的耐火性或绝热性。所以，能够未然地防止炉床耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部的开口部的发生或热膨胀导致的炉床耐火材料的挤紧，能够抑制而且防止在经时使用的同时劣化的炉床耐火材料的耐火性或绝热性的下降。 

根据上述(2)及(6)所述的构成及方法，由于粒状耐火材料含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物，因此能够抑制而且防止由粒状耐火材料的流动及飞散造成的填充层厚度的减少，在经时使用的同时劣化的炉床耐火材料的耐火性或绝热性的下降。 

根据上述(3)所述的构成，通过在炉顶部的一部分或全部内衬陶瓷纤维，能够减小金属锭用热处理炉的变形。金属锭用热处理炉的炉床被基础结构体所约束，但炉顶在膨胀时的约束少，因此热处理炉的炉顶附近的炉宽大于炉床附近的炉宽。特别是，如果在炉床布设粒状耐火材料的填充层，则炉床附近的热膨胀量比以往减小，因此上述倾向更增大。因而，通过在炉顶部内衬利用自变形吸收热膨胀的陶瓷纤维，能够减小炉顶附近的变形量，能够减小上述倾向。 

此外，根据上述(7)所述的方法，通过将包括炉床的炉内工作面侧的修补部位的耐火砖或耐火可铸材料的一部分除去，形成空间，在该空间内形成填充层，能够实施修补部位的根本的修补。此时，由于将构成填充层的粒状耐火材料的最大粒径规定为低于所述空间的水平方向的内部宽度的 50％，因此空间内的相邻的粒状耐火材料相互间点接触，能够未然地抑制开口部的生成。详细地讲，能够避免在所述空间的水平方向，因2个粒状耐火材料挤紧而生成新的开口部的可能性。也就是说，能够在水平方向存在3个以上的粒状耐火材料，因此粒状耐火材料相互间能够不挤紧地移动，吸收热膨胀。 

根据上述(4)及(8)所述的构成及方法，通过将填充层配置在常温下的压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料的表面，可提高构成填充层的下层的耐火材料的强度。由此，例如，即使为了形成填充层而进行粒状耐火材料的散布或替换，也能够抑制而且防止其下层的损伤。 

根据上述(9)所述的方法，由于通过将使用过的耐火材料压缩破碎，将最大粒径调整到20mm以上且100mm以下的范围内，形成粒状的耐火材料，因此能够容易且有效地制造适合在金属锭用热处理炉的炉床的炉内工作面侧形成维持层厚、且不使绝热性及耐火性降低的填充层的炉床填充用材料。此外，由于在制造炉床填充用材料时采用使用过的耐火材料，因此还可对以往废弃的使用过的耐火材料进行再利用。通过使用如此制造的炉床填充用材料，构成金属锭用热处理炉的炉床的炉内工作面侧，从而如耐火砖那样能够不面接触地使粒状的耐火材料相互间实质上点接触。此外，该粒状的耐火材料相互间不相互结合，其相对位置容易变化，因此能够抑制而且防止以往那样的开口部的生成。所以，能够未然地防止炉床的耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部的开口部的发生以及热膨胀导致的炉床的耐火材料的挤紧，能够抑制而且防止在经时使用的同时劣化的炉床的耐火材料的耐火性或绝热性的下降。 

根据上述(10)所述的方法，由于作为使用过的耐火材料采用在炼铁厂产生的熔融金属贮藏容器的耐火层耐火材料或热处理炉的耐火砖，因此容易得到。特别是，由于熔融金属贮藏容器的耐火层耐火材料、例如是在1600℃以上的高温环境下使用的材料，因此通过使用该材料，制造的炉床填充用材料能够具备良好的耐火性。 

根据上述(11)所述的方法，由于使用过的耐火材料的热弯曲强度在炉床暴露的气氛温度下为0.2MPa以上，因此在将炉床填充用材料用于金属锭用热处理炉时，即使炉床填充用材料相互间因热膨胀而挤紧，发生其相 对位置移动的现象，也能够具备抵抗该移动、不粉化的强度。 

根据上述(12)所述的方法，由于使用过的耐火材料的载荷软化点温度比炉床暴露的气氛温度高200℃以上，因此在将炉床填充用材料用于金属锭用热处理炉时，能够防止因使用温度而使炉床填充用材料相互间烧结凝固。 

根据上述(13)所述的方法，由于使用过的耐火材料的碳成分为1质量％以下，因此能够防止碳成分的氧化对在金属锭用热处理炉的炉内进行热处理的金属锭产生的不良影响。 

附图说明

图1A是本发明的第1实施方式的金属锭用热处理炉的炉床结构的说明图。 

图1B是以往例的金属锭用热处理炉的炉床结构的说明图。 

图2A是本发明的第2实施方式的金属锭用热处理炉的炉床结构的说明图。 

图2B是本发明的第3实施方式的金属锭用热处理炉的炉床结构的说明图。 

图3是表示填充层的粒状耐火材料的填充率与填充层的背面温度的关系的说明图。 

图4是表示粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例与放置3个月后的填充层的最小深度的关系的说明图。 

图5A是表示在金属锭用热处理炉的炉床中生成了开口部的状况的说明图。 

图5B是表示在金属锭用热处理炉的炉床中生成了开口部的状况的另一说明图。 

图6A是本发明的第4实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图6B是本发明的第5实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图6C是本发明的第6实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明 图。 

图7A是本发明的第7实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图7B是本发明的第8实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图7C是本发明的第9实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图8A是表示金属锭用热处理炉的炉床的损伤部位的说明图。 

图8B是本发明的第10实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图8C是本发明的第11实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法的说明图。 

图9A是使用了通过本发明的第12实施方式的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法制造的粒状耐火材料的金属锭用热处理炉的炉床结构的说明图。 

图9B是以往例的金属锭用热处理炉的炉床结构的说明图。 

图10是表示填充层的粒状耐火材料的填充率与填充层的背面温度的关系的说明图。 

图11是表示粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例与放置3个月后的填充层的最小深度的关系的说明图。 

图12是表示颚式破碎机的齿板间隔的设定值与粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例的关系的说明图。 

具体实施方式

本发明者们对于金属锭用热处理炉，对作为构成该炉床的炉内工作面侧的耐火层耐火材料采用耐火砖或耐火可铸材料时，在炉床中产生的开口部的产生机理进行了深入研究，结果想到以下3点。 

(1)在热处理炉的炉床中产成的开口部起因于由热处理炉的炉内高温造成的耐火层耐火材料的热膨胀。耐火层耐火材料即耐火砖或耐火可铸材料的热膨胀量被强度最低的砌缝部或裂纹部的变形吸收，其结果是，在砌 缝部或裂纹部发生耐火砖的拱起，此外在裂纹部发生耐火可铸材料的拱起。 

(2)再有，以往，为了对耐火层耐火材料设置上述的热膨胀量，例如，采取在相邻的耐火砖之间设置间隙，并且在相邻的耐火砖之间设置吸收应力的耐火材料(纤维等)等对策。可是，在这些方法中，在热处理炉的经时使用的同时，应力吸收所用的耐火材料劣化，设在相邻的耐火砖间的间隙的间隔更加增大，或者在耐火砖与耐火材料之间生成间隙。因此，热处理的金属锭的氧化皮或从布设的耐火材料本身产生的耐火材料粉末填充到生成的间隙中，导致在热处理炉的经时使用的同时耐火砖的热膨胀吸收能力下降的问题。此外，伴随着热处理炉的定期修理等的炉内温度的下降或上升也促进该热膨胀吸收能力的下降。 

(3)本发明者们在研究即使在采用以往的耐火砖作为耐火层耐火材料的情况下也可吸收热膨胀的结构时，对以往的耐火砖上的开口部的发生机理进行了深入研究。其结果是，得出以下结论：如果以使多块耐火砖面接触的状态进行配置布设，则不可能抑制伴随着热处理炉的经时使用的开口部的生成。此外，即使在采用耐火可铸材料作为耐火层耐火材料时，在发生的裂纹部或槽状的接缝部，也与相邻的耐火砖相互间面接触时同样，不可能抑制开口部的生成。 

本发明者们从以上的结果想到：通过取代耐火砖采用粒状的耐火材料(以下称为粒状耐火材料)，避免了耐火砖的面接触，能够实质上点接触，而且不相互结合，相对位置容易变化，因此可抑制开口部的生成。 

以下，参照附图对使基于上述见识的本发明具体化的第1～11实施方式进行说明，供于理解本发明。 

如图1A所示，本发明的第1实施方式的金属锭用热处理炉(以下也简称为热处理炉)10具备炉床结构12，该炉床结构12在炉内工作面11侧具有由粒状耐火材料构成的填充层。该填充层经由常温下的压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料(这里为耐火层耐火材料)被配置在位于炉底铁皮13上的绝热层耐火材料的表面上。再有，构成填充层的下层的耐火材料只要是具备上述压缩强度的耐火材料，也可由绝热层耐火材料构成。如此，填充层构成炉床结构12的最表层部。以下，进行详细说明。之所以用粒状耐火材料构成填充层，是为了避免炉内工作面11侧的耐火层耐火材料相互 间的面接触。该填充层取代图1B所示的以往的构成金属锭用热处理炉14的炉内工作面侧的耐火层耐火材料的上侧(一部分)。再有，填充层也可以在将除以往的耐火层耐火材料的上侧外的部分残留的状态下进行配置，此外也可以在将新的耐火层耐火材料配置在绝热层耐火材料的表面上后进行配置。如此，由于将填充层配置在压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料的表面，因此例如即使进行粒状耐火材料的散布或替换(扒出)，也能够防止易损伤的绝热层耐火材料的损伤。 

可是，在没有设想粒状耐火材料的总量交换作业时或在能得到具有可充分抵抗损伤的强度(常温下的压缩强度为1.5MPa以上)的绝热层耐火材料时，也可以以图2A所示的本发明的第2实施方式的金属锭用热处理炉15的方式构成。在该金属锭用热处理炉15中，图1B所示的以往的金属锭用热处理炉14的构成炉内工作面侧的耐火层耐火材料的全部被粒状耐火材料的填充层取代。而且，不仅耐火层耐火材料的全部，直到配置在耐火层耐火材料的背面侧(炉内工作面侧的相反侧)的绝热层耐火材料的上侧(一部分)，也可以被粒状耐火材料的填充层取代。此外，由粒状耐火材料构成的填充层如图2B所示的本发明的第3实施方式的金属锭用热处理炉16，也可以配置在基础混凝土的炉内工作面侧的上面。 

以往，如图1B所示，耐火层通过使由平面构成的长方体状的耐火砖以使其平面对置地面接触的方式，配置在炉床(也包括中间夹着火泥或热膨胀吸收材时)中而形成，但如此使平面对置地配置耐火材料，成为热处理炉的伴随着经时使用的开口部生成的原因。因而，为了避免使平面对置地配置，而使用砾石状或碎石状的粒状耐火材料。再有，粒状耐火材料被分散地配置在图1A所示的耐火层耐火材料的表面，即炉床的暴露于热处理气氛的部分(工作面)，但配置方法并不限定于此。如此，通过采用配置有粒状耐火材料的炉床结构12，即使粒状耐火材料热膨胀，通过相邻的粒状耐火材料彼此相互移动，实质上不会在炉床上产生开口部。 

该粒状耐火材料由于不是如耐火砖那样只由平面构成的形状，因此邻接的粒状耐火材料相互间在1点或多点进行点接触。再有，在热处理炉的经时使用中，有时点接触部熔敷，但由于是点接触，所以通过粒状耐火材料的热膨胀形成的应力容易破坏熔敷部，粒状耐火材料相互间能够相对移 动，能够避免开口部的生成。此外，如图1A所示，在粒状耐火材料的填充层的下面，在设置耐火层耐火材料即以往技术的耐火砖层时，即使在耐火砖层的砌缝部生成开口部，由于在开口部的上方存在粒状耐火材料的填充层，所以粒状耐火材料落下而填充到该开口部中，不会导致显著的耐火性及绝热性的劣化。 

上述的粒状耐火材料只要是以往技术的耐火层耐火材料中所用的材质就可以。例如可列举出氧化铝熔渣、使用过的耐火砖的破碎物、使用过的耐火可铸材料的破碎物等。此外，粒状耐火材料只要具备能抵抗粒状耐火材料相互间因热膨胀相互挤紧，耐受相对位置移动时的移动而不被破坏(不大量生成粉末)的材料特性就可以。具体地讲，优选按照JIS R 2656(1995年)测定的使用目的温度中的热弯曲强度大致为0.2MPa以上。 

另外，粒状耐火材料优选具有在使用目的温度下粒状耐火材料彼此不烧结这样的载荷软化点。具体地讲，最好按照JIS R 2209(2007年)测定的载荷软化点比作为粒状耐火材料使用时的炉内气氛温度大致高200℃以上(上限例如为1100℃左右)。再有，粒状耐火材料也可以是与上述材质的材料相比高温强度高的材料。作为如此的粒状耐火材料，例如可列举出氧化锆等细陶瓷制品的形状不合格品的破碎物等。此外，也能够使用在氧化锆陶瓷制品的制造时因发生裂纹不能发货的废品。 

而且，粒状耐火材料如上所述主要是不以使耐火材料的平面对置地接触的方式配置，因此为不只由平面构成的粒状。该粒状耐火材料如后所述需要使填充层的填充率在一定水平，因此最好粒径(形状)以多种存在。再有，耐火砖除去排列的砖的端部等的一部分，通常其形状是固定的。因而，作为粒状耐火材料，适合采用耐火材料的破碎品。破碎品难将其周围形成平面，并且不可能如长方体那样由大致直角的面构成破碎面，因此不会形成固定的形状。 

再有，在采用耐火砖的破碎品作为粒状耐火材料时，有时耐火砖周围的平面在粒状耐火材料的表面残留。可是，该残留的表面在将粒状耐火材料投入炉床而构成填充层时，实质上很难使平面对置接触地配置，因此破碎后残留的平面对于粒状耐火材料的填充层的开口部生成没有影响。此外，不光是破碎物，也能采用将以球状(例如也包括卵形、截面椭圆形等)制 造的耐火材料作为粒状耐火材料，形成粒状耐火材料的填充层。即使球状的粒状耐火材料的形状固定，有时也能够实现后述的填充层的填充率，此外只要不形成使平面对置地接触的配置，就不会因粒状耐火材料的热膨胀而在粒状耐火材料的填充层中生成开口部。 

如上所述，如果由粒状耐火材料构成填充层，则具有上述的适合抑制开口部的生成的效果，但由于在相邻的粒状耐火材料间存在间隙，因此担心以下两点。 

(a)因向相邻的粒状耐火材料间的间隙流入热处理炉内的高温气氛，使炉床耐火材料的耐火性及绝热性降低。 

(b)如果因热处理炉的炉内气氛的流动，粒状耐火材料长期间流动飞散，则粒状耐火材料的填充层的厚度减薄，炉床耐火材料的耐火性及绝热性降低。 

再有，相邻的粒状耐火材料间的间隙还具有提高耐火层的绝热性的效果，但如果粒状耐火材料的填充层中的间隙的体积比例增加，则如上所述，热处理炉的高温气氛流入该间隙。其结果是，耐火层的耐火性及绝热性劣化，例如直接导致布设在耐火层的背面侧的绝热层劣化。 

因而，本发明者们调查了填充层中的相邻的粒状耐火材料间的间隙所占的比例与绝热性的关系。再有，关于粒状耐火材料的粒径，只要不特别说明，就按以下规定。在记载为“50mm以下”、“－50mm”及“小于等于50mm”时，都指的是用公称网眼为50mm的筛子筛分得到的筛下的耐火材料。此外，在记载为“1mm以上”、“+1mm”及“超过1mm”时，都指的是用公称网眼为1mm的筛子筛分得到的筛上的耐火材料。另外，在记载为1～50mm的耐火材料时，指的是用公称网眼为50mm的筛子筛分得到的筛下的、且用公称网眼为1mm的筛子筛分得到的筛上的耐火材料。再有，虽没有特别的限定，但在粒状耐火材料的筛分中，采用JIS Z8801-2(2000年)所述的板筛子(以下同样)。 

首先，对调查方法进行说明。在按小于等于50mm且超过1mm(以下记载为1～50mm)构成的粒状耐火材料中，通过调整小于等于20mm且超过1mm(以下记载为1～20mm)的粒状耐火材料的配合比例(质量比例)，变更其填充率，制造厚度大约为100mm(100～110mm左右：粒状耐火材 料的最大粒径的2倍)的填充层。再有，粒状耐火材料的最大粒径用将粒状耐火材料用筛子一次筛选后的穿过筛子(筛下的)的粗粒的长径来规定(以下同样)。例如，所谓粒状耐火材料的最大粒径为50mm，意味着在将粒状耐火材料用公称网眼为50mm的筛子一次筛选后，在穿过筛子的粗粒中即使有1个长径为50mm以上的粗粒时的筛下的粒状耐火材料。然后，使该填充层的表面(工作面侧)与炉内最高温度为1400℃的热处理炉的炉内气氛接触，用热电偶测定该填充层的底部(距离工作面为100～110mm的位置)的温度。再有，在粒状耐火材料的填充层的背面侧，配置合计为360mm的耐火砖和绝热砖等，将包括填充层的总内衬厚度规定为460～470mm。 

该粒状耐火材料的填充率按以下的测定方法求出。首先，另外准备直径为285mm、深度为100mm(与粒状耐火材料的布设深度同等的深度)的容积及质量已知的圆筒状容器，将粒状耐火材料投入其中，将高100mm以上的部分除去(刮平)，称量其重量。然后，求出(粒状耐火材料的质量)/(容器的容积)，将其作为填充层的填充假密度。此外，与此不同，从粒状耐火材料无差别地采取10个以上的大致10mm以上的粗粒，按照JIS R2205(1992年)测定该粗粒的假密度。再有，将粗粒的尺寸规定为大致10mm以上，是因为在低于此尺寸的粒状耐火材料中，在实行上难以按照JIS R2205测定假密度。然后，求出(填充层的填充假密度)/(粗粒的假密度)×100(％)，将其作为填充率。 

这里，图3中示出填充层的粒状耐火材料的填充率与填充层的背面温度的关系。在该图3中，填充率100体积％的数据是从布设以往技术的耐火砖的数据(具体地讲，通过空砌缝将厚度50mm的高氧化铝质耐火砖设置2层的数据)求出的结果。再有，耐火砖以使长方体状的通过砖空砌缝尽量面接触，在耐火砖间尽可能无间隙的方式布设。此外，图3的填充率71体积％和74体积％的数据为从下述填充层求出的结果，该填充层是通过在1～50mm构成的粒状耐火材料中调整1～20mm的粒状耐火材料的配合比例而制作的。另外，填充率79体积％的数据为从下述填充层求出的结果，该填充层是通过适宜配合超过10μm且小于等于1mm(以下记载为10μm～1mm)的粉末状的粒状耐火材料而制作的。另外，填充率92体积％的数据 为从下述填充层求出的结果，该填充层是通过适宜配合10μm～1mm的粉末状的粒状耐火材料，再用捣锤捣实而制作的。 

如图3所示，如果填充层的粒状耐火材料的填充率低于65体积％，则有填充层的背面温度急剧上升，与采用耐火砖的填充率100体积％时的背面温度(图3中的点划线所示的1320℃)相比成为高温的倾向。因而，将填充层的粒状耐火材料的填充率规定为65体积％以上。另一方面，填充率的粒状耐火材料的上限需要避免邻接的粒状耐火材料的接触成为面接触的状态，因不可能有100体积％而规定为低于100体积％。可是，基于以下所示的理由，也可以将填充率设定在92体积％以下。为了使填充率高于92体积％，除了1～50mm的粒状耐火材料以外，需要进行有意加入10μm～1mm的粉末状的粒状耐火材料等无意义地使填充率提高的粒度调整，必须再用捣锤捣实。此外，还因为通过伴随着粒状耐火材料的填充率的上升的填充层的气孔率的下降，有绝热性恶化的倾向。 

基于以上理由，将填充层的粒状耐火材料的填充率的下限规定为65体积％。可是，由粒状耐火材料构成的填充层的厚度如果与粒状耐火材料的最大粒径相同，则形成在相邻的粒状耐火材料间的间隙有向填充层的厚度方向贯通的可能性，认为该贯通的间隙对炉床的绝热性施加不良影响。再有，在上述的试验中，认为如果填充层的厚度为粒状耐火材料的最大粒径的至少2倍，则能够维持适合的绝热性，但需要使填充层的厚度为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上(优选为3倍以上，更优选为4倍以上)。关于该填充层的厚度的上限值，由于伴随着填充层加厚可得到上述的效果，因此没有特别的规定，但如果考虑到一般进行的耐火材料的布设，为500mm左右。 

如上所述，通过将填充层的粒状耐火材料的填充率设定在65体积％以上且低于100体积％的范围，可维持绝热性，特别是，在填充率的范围为70体积％以上且85体积％以下左右时，有绝热性良好的倾向。作为该理由，可考虑以下两点。 

(1)粒状耐火材料的填充率越小，粒状耐火材料的粒间的空隙径越增大，炉内的高温气氛气体越能容易地到达粒状耐火材料的背面。 

(2)粒状耐火材料的填充率越高，粒状耐火材料的粒相互间的点接触 的数量越增加，越容易产生热传导。特别是，在填充率100体积％时，填充层内实质上只由一个颗粒构成，因此点接触的热传导实质上几乎没有，粒内的热传导成为支配性，所以认为绝热性急速变化。 

所以，为了将粒状耐火材料的填充率维持在高位，减小空隙径，最好适当地配合可嵌入通过粗粒产生的空隙内的尺寸(直径)的细粒、可嵌入通过该细粒产生的空隙内的尺寸(直径)的微粒和可嵌入通过该微粒产生的空隙内的尺寸(直径)的超微粒。可是，通过上述的热处理炉的炉内气氛的喷射流等，粒状耐火材料长期间流动飞散，有使炉床的粒状耐火材料的填充层的厚度减小，热处理炉的耐火性部分地降低的顾虑。因而，本发明者们对用颚式破碎机粉碎耐火砖而制作的小于等于1mm的粒径的粒状耐火材料与1～50mm的粒状耐火材料的混合比(质量比例)进行了调整，将粒状耐火材料的填充层的厚度规定为115mm(收纳填充层的容器的内面形状：纵395mm×横395mm×深115mm)，设置在实际设备的热处理炉内，调查了放置3个月后的填充层的最小深度。 

图4中示出粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例与放置3个月后的填充层的最小深度的关系。再有，所谓图4所示的粒状物的比例100质量％，意思是小于等于1mm的粒状耐火材料为100质量％，所谓0质量％，意思是1～50mm的粒状耐火材料为100质量％。由图4判明：要将显著的流动或飞散导致的填充层的厚度的减小大致抑制在10％左右，需要将粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例规定在80质量％以下(优选为70质量％，更优选为60质量％)。再有，即使小于等于1mm的粒状物超过80质量％，也不会在炉床中产生上述那样的开口部，可得到耐火性或绝热性不降低的效果，因此如果定期地实施炉床的填充层的厚度检测，根据需要进行填充层的平坦化或粒状耐火材料的补充，则不一定必须将小于等于1mm的粒状物的比例规定为80质量％以下。 

再有，如果在热处理炉的炉床中布设粒状耐火材料的填充层，则与以往的布设耐火砖相比，炉床的膨胀率降低。这里，对于在炉床和炉顶布设了耐火可铸材料的长45m×宽12.1m×高(从炉床到炉顶的距离)5.1m的热处理炉(炉内气氛温度：1300～1400℃)，测定5年间的铁皮变形量。关于该调查的热处理炉的内衬概要，炉床部为耐火可铸材料：110mm、耐火 砖及绝热砖等：360mm、炉床的合计布设厚度：470mm，炉顶部为耐火可铸材料：230mm、陶瓷绒线等：150mm、炉顶的合计布设厚度：380mm。 

其结果是，炉侧壁铁皮的炉顶附近部的炉宽尺寸向热处理炉的侧方鼓起40～50mm左右，此外，炉侧壁铁皮的炉底附近部的炉宽尺寸向热处理炉的侧方鼓起10～25mm左右。也就是说，判明：因热处理炉的长期的使用，对置的侧壁的间隔从热处理炉的下部向上部扩展，对热处理炉的侧壁作用倾斜的应力。认为这是因为热处理炉的炉床部分容易被设置了热处理炉的基础结构体约束，另一方面，炉顶部分对膨胀的约束小。因此，推断：如果在热处理炉的炉床上布设粒状耐火材料的填充层，则炉床部分的膨胀更加减小，因此倾斜地作用于热处理炉的侧壁的应力更加增大。 

因而，作为内衬(布设)在炉顶部耐火材料的工作面侧的耐火材料的一部分或全部采用陶瓷纤维。陶瓷纤维的布设体(例如毡子)通过自变形吸收自身的热膨胀，因此能够减小炉顶附近的热膨胀导致的铁皮变形。所以，能够减小布设粒状耐火材料的炉床部与安装陶瓷纤维的布设体的炉顶部的热膨胀的差。再有，用由粒状耐火材料构成的厚110mm的填充层(粒状耐火材料的填充率：74体积％)构成热处理炉的炉内工作面侧，将炉顶部的耐火可铸材料全部变更为陶瓷纤维的布设体，测定了经过1年后的热处理炉的侧壁的炉顶附近的铁皮变形量，结果变形非常小(最大3mm)，得到了良好的结果。 

接着，对金属锭用热处理炉的修补方法进行说明。在以往的金属锭用热处理炉中，如上所述，在布设在炉床上的耐火砖生成开口部，从而用以下的方法进行修补。首先，停止热处理炉，在使炉内温度降低后，作业者进入炉内。然后，作业者将受损的部位的耐火材料除去，现场同时调整新配置的耐火砖的长度和宽度，进行该耐火砖的设置和建造，再进行火泥等的干燥。由此，结束热处理炉的修补，但耐火砖的修补需要长时间。 

此外，在用耐火可铸材料进行炉床的修补时，在将损伤的部位的耐火材料除去后，进行耐火可铸材料的混炼和流入，经由耐火可铸材料的保养硬化和干燥，结束修补。因此，采用耐火可铸材料的修补与利用耐火砖的修补相比，修补时间可稍微缩短。可是，采用耐火砖和耐火可铸材料中任一种的修补方法也会在该修补部位及其周边发生由热膨胀导致的挤紧、再 度破损的可能性高。 

在热处理炉的炉床中，如图5A、图5B所示，产生在相邻的耐火砖20间的开口部(参照图5A、图5B中的箭头)因一部分的耐火砖20向上方移动而生成。再有，图5A、图5B是开口部生成的典型的例子，示出网状的耐火砖20向上方移动的耐火砖。此外，由于图5A、图5B示意性地进行了图示，因此以线接触方式图示了邻接的耐火砖，但实线不是线接触，而是生成有至少贯通1层耐火砖的(一层的深度的)间隙。 

如此的开口部是应修补的部位，需要进行将移动的耐火砖更新为新的或堵塞开口部等的修补。可是，耐火砖的更新如上所述，有需要长时间的课题。此外，通过流入火泥或耐火可铸材料等堵塞开口部的修补如上所述，不能解决热膨胀造成的挤紧，在热处理炉的使用的同时发生劣化，招致再次露出开口部的情况。因而，本发明者们通过往包含开口部的范围(修补部位)装填粒状耐火材料，对开口部赋予耐火性和绝热性。 

也就是说，如图6A～图6C、图7A～图7C所示，本发明的第4～第9实施方式的金属锭用热处理炉的修补方法，在布设了由耐火砖20构成的耐火材料的炉床的炉内工作面21～26侧的修补部位27～32上，分别形成由上述粒状耐火材料构成的填充层33～38，即将粒状耐火材料的填充率规定为65体积％以上且低于100体积％、将厚度规定为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的填充层33～38。再有，炉床的耐火材料不仅由耐火砖构成，也可以由耐火可铸材料构成，此外也可以由耐火砖和耐火可铸材料双方构成。以下，进行详细说明。 

关于该填充层的向修补部位的装填方法，例如有以下所示的方法。如图6A、图6B、图7A、图7B所示，有在不将伴随着开口部的生成而移动的耐火砖20(包括破损的情况。以下相同)除去的情况下，将粒状耐火材料在修补部位27、28、30、31装填成山状，形成填充层33、34、36、37的方法。再有，图6B、图7B分别用新的耐火砖20围住修补部位28、31，在该空间部内填充粒状耐火材料，形成填充层34、37。另外，将移动的耐火砖20的一部分解体除去，并如图7C所示，将移动的耐火砖20全部除去，用该除去的耐火砖20围住修补部位32，向该空间部内填充粒状耐火材料，也可以形成填充层38。此外，如图6C所示，还有将移动的耐火砖20解体 除去，填充粒状耐火材料，埋没该除去痕迹，形成填充层35的方法。 

再有，修补部位上的填充层的厚度可通过调整修补部位的粒状耐火材料的装填高度和装填范围，来确保为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上。例如，如图6A(图7A也同样)所示，在修补部位27上形成山状的填充层33时，以确保从比炉内工作面21突出的耐火砖20的上面(从最低高度位置P1到最高高度位置P2)到其垂直方向的填充层33的斜面(表面)为止的高度为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的方式进行修补。 

此外，如图6B(图7B也同样)所示，在以围住修补部位28的方式，在炉内工作面22上配置耐火砖20，在该空间部内填充粒状耐火材料时，以确保从比炉内工作面22突出的耐火砖20的上面的最高高度位置P3到填充层34的表面的高度为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的方式进行修补。然后，如图6C所示，在将破损的耐火砖20解体除去，以在该除去痕迹处埋入粒状耐火材料的方式进行填充时，只要确保该填充层35的厚度(除去痕迹的深度)在粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上就可以。可是，如果不能确保该深度，则如图7C所示，以用除去的耐火砖20围住修补部位32，向该空间部内填充粒状耐火材料，确保在粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的方式进行修补。 

如上所示，在修补时，也可以将生成开口部时在修补部位移动的耐火砖从修补部位除去，此外也可以不除去。虽在移动的耐火砖处邻接地存在上述的开口部，但耐火砖本身具备耐火性和绝热性。所以，如果在不将移动的耐火砖从修补部位除去的情况下实施修补，则可进行利用耐火砖的耐火性和绝热性的修补。此外，在通过将移动的耐火砖从修补部位除去，确认该耐火砖的下方的开口状况时，也可以在将移动的耐火砖从修补部位除去的状态下实施上述修补。因为只要将粒状耐火材料的填充率及填充层的厚度规定在规定范围，就能够实现与产生开口部前的耐火砖同等的耐火性和绝热性。 

由此，在修补开口部时，通过新配置的耐火砖的现场对合(调整)或火泥干燥等作业，能够根据情况将移动的耐火砖的除去作业省略，可使修补时间大幅度缩短。再有，进一步通过粒状耐火材料含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物，能够长时间地维持装填在实施修补的部位的 填充层的高度，能够延长到实施下次修补为止的时间。 

可是，将在生成开口部时在修补部位处移动的残留的耐火砖除去，实施在生成的间隙中填充粒状耐火材料的修补时，即使填充层的厚度为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上，有时也不能长时间地实现在相邻的耐火砖间抑制产生开口部。例如如图8A所示，在形成于相邻的耐火砖20间的间隙(空间的一个例子)40的深度方向，配置两个粒状耐火材料41、42时，该各粒状耐火材料41、42分别在水平方向与相邻的耐火砖20点接触，如果在耐火砖20或粒状耐火材料41、42热膨胀时不能吸收该热膨胀，则可认为开口部生成。 

这里，图8A示出炉床的纵截面，实际状态是具有进深方向的三维，因此认为点接触的粒状耐火材料向进深方向移动等、从而能吸收热膨胀的情况较多。此外，耐火砖的破损部的间隙即使低于粒状耐火材料的最大粒径的2倍，如图8B所示，如果通过以堆积的方式向其上方散布粒状耐火材料而形成填充层43，则即使耐火砖20挤紧而产生间隙，也无问题。如此，即使在生成上述的开口部时，也能够用上述方法进行处置，但也能够采用以下的修补方法。 

如图8C所示，将构成填充层45的粒状耐火材料46的最大粒径规定为低于修补部位的间隙40的水平方向的内部宽度的50％。如图8A所示，粒状耐火材料46与邻接的耐火砖20点接触，因此难产生开口部，但如图8C所示，通过将粒状耐火材料的最大粒径规定为低于间隙40的水平方向的内部宽度的50％，相邻的粒状耐火材料46相互间以点接触，更能够未然地抑制上述的开口部的生成。如果将粒状耐火材料的最大粒径规定为间隙40的水平方向的内部宽度的33％以下，则更能够可靠地抑制该开口部的生成。再有，关于粒状耐火材料的最大粒径的下限，伴随着粒径减小，通过使粒状耐火材料的填充率在高位能够减小空隙径，因此没有规定，但认为通常应修补的间隙超过10mm，所以粒状耐火材料的最大粒径的下限值为5mm左右。由此，能够长期可靠地抑制修补部位上的开口部的生成。 

接着，对在通过布设粒状耐火材料形成填充层时，构成填充层的下层的耐火材料(以下也称为下层耐火材料)的损伤抑制方法进行说明。如图1A、图2A所示，在将粒状耐火材料配置在下层耐火材料的表面上的布设 作业时，例如，产生以下三种等情况： 

(1)向下层耐火材料表面散布粒状耐火材料时的粒状耐火材料对下层耐火材料的落下冲击、 

(2)使填充层平坦造成的粒状耐火材料与下层耐火材料的擦过(相互摩擦)、 

(3)伴随着填充层的除去的铲等(填充层置换工具)与下层耐火材料的冲撞。 

因此，在粒状耐火材料的布设作业时，有时损伤下层耐火材料。在不频繁地实施如此的粒状耐火材料的布设作业时、或填充层的下层为混凝土时(参照图2B)，不用担心损伤填充层的下层。 

可是，在反复进行粒状耐火材料的布设作业时，损伤下层耐火材料，这有时对热处理炉的耐火性或绝热性产生不良影响。因此，优选使下层耐火材料的常温下的压缩强度(JIS R 2206-1：2007年)在1.5MPa以上。其根据是，本发明者们的研究表明，在常温下的压缩强度为0.8MPa的耐火材料的情况下，担心对耐火性或绝热性产生不良影响的损伤发生，相对于此，在压缩强度为1.5MPa的耐火材料的情况下，不会发生如此的损伤。再有，常温下的压缩强度的上限没有特别的限定，但如果参照热处理炉所用的耐火材料中常用的上限，则为80MPa左右。由此，能够抑制配置在填充层的下面的耐火材料的损伤。 

以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不只限定于上述实施方式所述的构成，也包含在权利要求范围内所述的事项的范围内能想到的其它实施方式或变形例。例如，在通过将上述的各个实施方式或变形例的一部分或全部组合来构成本发明的金属锭用热处理炉及其修补方法时，也包含在本发明的权利要求范围中。本发明的金属锭用热处理炉及其修补方法不仅适用于对金属的锭进行热处理的各种炉、例如连续铸造后的板坯的保温炉、热轧板坯的加热炉或钢板的退火炉等，而且只要是对金属的锭进行热处理的炉，在任一种炉中都能使用。再有，所谓金属的锭，不是以对熔融状态的金属进行热处理的炉为对象，但是，例如，块状的金属在热处理时部分熔化、其附着在炉内这样的炉属于本发明作为对象的热处理炉。 

接着，参照附图对使本发明具体化的第12实施方式进行说明，供于理解本发明。首先，对以至想到本发明的第12实施方式的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法的过程进行说明，然后对金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法进行说明。本发明者们就金属锭用热处理炉，对在作为构成其炉床的炉内工作面侧的耐火层耐火材料采用耐火砖或耐火可铸材料时在炉床中产生的开口部的产生机理进行了深入研究，结果想到以下3点。 

(1)生成于热处理炉的炉床的开口部起因于热处理炉的炉内的高温导致的耐火层耐火材料的热膨胀。耐火层耐火材料即耐火砖或耐火可铸材料的热膨胀量被强度最低的砌缝部或裂纹部处的变形吸收，其结果是，在砌缝部或裂纹部发生耐火砖的拱起，此外在裂纹部发生耐火可铸材料的拱起。 

(2)再有，以往，对耐火层耐火材料设置上述热膨胀量，因此例如采取在相邻的耐火砖间设置间隙，并在相邻的耐火砖间设置吸收应力的耐火材料(纤维等)等对策。可是，在这些方法中，在热处理炉的经时使用的同时，应力吸收所用的耐火材料劣化，设在相邻的耐火砖间的间隙的间隔变得更大，或者在耐火砖与耐火材料之间生成间隙。因此，招致下述问题：热处理的金属锭的氧化皮或从布设的耐火材料本身产生的耐火材料粉末填充到生成的间隙中，在热处理炉的经时使用的同时耐火砖的热膨胀吸收能力下降。此外，伴随着热处理炉的定期修理等的炉内温度的下降或上升，也促进该热膨胀吸收能力的降低。 

(3)本发明者们在研究即使采用以往的耐火砖作为耐火层耐火材料的情况下也可吸收热膨胀的结构时，对以往的耐火砖中的开口部的产生机理进行了深入研究。其结果是，得出以下结论：如果以使多块耐火砖面接触的状态进行配置布设，则不可能抑制伴随着热处理炉的经时使用的开口部的生成。此外，即使在采用耐火可铸材料作为耐火层耐火材料时，在产生的裂纹部或槽状的接缝部中，也与相邻的耐火砖相互间面接触时同样，不可能抑制开口部的生成。 

根据以上结果，本发明者们想到：通过取代耐火砖采用粒状的耐火材料(以下称为粒状耐火材料)，能够避免了耐火砖的面接触，实质上能形成点接触，而且不会相互结合，相对位置容易变化，从而可抑制开口部的生 成。 

也就是说，为了避免耐火层耐火材料相互间的面接触，如图9A所示，采用粒状的耐火材料(以下也称为粒状耐火材料)作为金属锭用热处理炉(以下也简称为热处理炉)110的构成炉床的炉内工作面111侧的填充层的炉床填充用材料。以往，如图9B所示的金属锭用热处理炉112那样，构成设在炉床的炉内工作面侧的耐火层的长方体状的耐火砖，以使其平面对置地面接触的方式配置(也包括中间夹着火泥或热膨胀吸收材料)。可是，如此使平面对置地配置成为伴随着热处理炉的经时使用的开口部生成的原因。 

因而，为了避免使平面对置地配置，而使用砾石状或碎石状的粒状耐火材料。再有，图9A所示的热处理炉110的炉床通过在耐火层耐火材料的表面，即炉床的暴露于热处理气氛下的部分(炉内工作面111)散布粒状耐火材料而构成。如此，通过采用配置了粒状耐火材料的炉床结构，即使粒状耐火材料热膨胀，通过相邻的粒状耐火材料相互间相互移动，实质上也不会在炉床发生开口部。该粒状耐火材料由于不是像耐火砖那样只由平面构成的形状，因此在1点或多点，相邻的粒状耐火材料相互间点接触。再有，在热处理炉的经时使用中，有时点接触部熔敷，但因是点接触，所以通过粒状耐火材料的热膨胀形成的应力容易破坏熔敷部，粒状耐火材料相互间能够相对移动，不会生成开口部。 

该粒状耐火材料如上所述重要的是不以使耐火材料的平面对置地接触的方式配置，因此为不只由平面构成的粒状。该粒状耐火材料如后所述需要使填充层的填充率在一定水平，因此最好粒径(形状)以多种存在。再有，耐火砖除去排列的砖的端部等的一部分，通常其形状是固定的。因而，作为粒状耐火材料，适合采用耐火材料的破碎品。破碎品难将其周围形成平面，并且不可能如长方体那样由大致直角的面构成破碎面，因此不会形成固定的形状。再有，在采用耐火砖的破碎品作为粒状耐火材料时，有时耐火砖周围的平面在粒状耐火材料的表面残留。可是，该残留的表面，在将粒状耐火材料投入炉床构成填充层时，实质上很难以使平面对置接触的方式配置，因此破碎后残留的平面对粒状耐火材料的填充层的开口部生成没有影响。 

如上所述，如果由粒状耐火材料构成填充层，则有上述的适合抑制生成开口部的效果，但由于在相邻的粒状耐火材料间存在间隙，因此担心以下两点。 

(a)因向相邻的粒状耐火材料间的间隙流入热处理炉内的高温气氛，使炉床耐火材料的耐火性及绝热性降低。 

(b)如果因热处理炉的炉内气氛的流动，粒状耐火材料长期间流动飞散，则粒状耐火材料的填充层的厚度减薄，炉床耐火材料的耐火性及绝热性降低。 

再有，相邻的粒状耐火材料间的间隙还具有提高耐火层的绝热性的效果，但如果粒状耐火材料的填充层中的间隙的体积比例增加，则如上所述，热处理炉的高温气氛流入该间隙。其结果是，耐火层的耐火性及绝热性劣化，例如直接导致布设在耐火层的背面侧的绝热层的劣化。 

因而，本发明者们调查了填充层中的相邻的粒状耐火材料间的间隙所占的比例与绝热性的关系。再有，关于粒状耐火材料的粒径，只要不特别说明，就按以下规定。在记载为“50mm以下”、“－50mm”及“小于等于50mm”时，都指的是用公称网眼为50mm的筛子筛分得到的筛下的耐火材料。此外，在记载为“1mm以上”、“+1mm”及“超过1mm”时，都指的是用公称网眼为1mm的筛子筛分得到的筛上的耐火材料。另外，在记载为1～50mm的耐火材料时，指的是用公称网眼为50mm的筛子筛分得到的筛下的、且用公称网眼为1mm的筛子筛分得到的筛上的耐火材料。再有，虽没有特别的限定，但在粒状耐火材料的筛分中，采用JIS Z8801-2(2000年)所述的板筛子(以下同样)。 

首先，对调查方法进行说明。在以小于等于50mm且超过1mm(以下记载为1～50mm)构成的粒状耐火材料中，通过调整小于等于20mm且超过1mm(以下记载为1～20mm)的粒状耐火材料的配合比例(质量比例)，变更其填充率，制造厚度为约100mm(100～110mm左右：粒状耐火材料的最大粒径的2倍)的填充层。再有，粒状耐火材料的最大粒径用将粒状耐火材料用筛子一次筛选后的穿过筛子(筛下的)的粗粒的长径进行规定(以下同样)。例如，所谓粒状耐火材料的最大粒径为50mm，意味着在将粒状耐火材料用公称网眼为50mm的筛子一次筛选后，在穿过筛子的粗粒 中即使有1个长径为50mm以上的粗粒时的筛下的粒状耐火材料。然后，使该填充层的表面(工作面侧)与炉内最高温度为1400℃的热处理炉的炉内气氛接触，用热电偶测定该填充层的底部(由工作面100～110mm的位置)的温度。再有，在粒状耐火材料的填充层的背面侧，配置合计为360mm的耐火砖和绝热砖等，将包括填充层的总内衬厚度规定为460～470mm。 

该粒状耐火材料的填充率按以下的测定方法求出。首先，另外准备直径为285mm、深度为100mm(与粒状耐火材料的布设深度同等的深度)的容积及质量已知的圆筒状容器，将粒状耐火材料投入其中，将高100mm以上的部分除去(刮平)，称量其重量。然后，求出(粒状耐火材料的质量)/(容器的容积)，将其作为填充层的填充假密度。此外，与此不同，从粒状耐火材料无差别地采取10个以上的大致10mm以上的粗粒，按照JIS R2205(1992年)测定该粗粒的假密度。再有，将粗粒的尺寸规定为大致10mm以上，是因为在低于此尺寸的粒状耐火材料情况下，在实行上难按照JIS R2205测定假密度。然后，求出(填充层的填充假密度)/(粗粒的假密度)×100(％)，将其作为填充率。 

这里，图10中示出填充层的粒状耐火材料的填充率与填充层的背面温度的关系。在该图2中，填充率100体积％的数据是从布设以往技术的耐火砖的数据(具体地讲，通过空砌缝将厚度50mm的高氧化铝质耐火砖布设2层的数据)求出的结果。再有，耐火砖以使长方体状的砖通过空砌缝尽量面接触，在耐火砖间尽可能无间隙的方式布设。此外，图10的填充率71体积％和74体积％的数据为从下述填充层求出的结果，该填充层是通过在按1～50mm构成的粒状耐火材料中调整1～20mm的粒状耐火材料的配合比例而制作的。另外，填充率79体积％的数据为从下述填充层求出的结果，该填充层是通过适宜配合超过10μm且小于等于1mm(以下记载为10μm～1mm)的粉末状的粒状耐火材料而制作的。另外，填充率92体积％的数据为从下述填充层求出的结果，该填充层是通过适宜配合10μm～1mm的粉末状的粒状耐火材料，再用捣锤捣实而制作的。 

如图10明示，如果填充层的粒状耐火材料的填充率低于65体积％，则有填充层的背面温度急剧上升，与采用耐火砖的填充率100体积％时的背面温度(图10中的点划线所示的1320℃)相比为高温的倾向。因而，要形成 与采用耐火砖时同等或更低的背面温度，只要粒状耐火材料的填充率为65体积％以上且低于100体积％就可以。再有，粒状耐火材料需要避免形成相邻的粒状耐火材料面接触的状态，因此至少低于100体积％是必要。这里，要使背面温度更加降低，只要再调整填充率就可以。如图10明示，得知：背面温度的最小值为1255℃左右，在将背面温度设定在1255～1270℃左右的最小值附近时，优选将填充率规定在70～85体积％左右。 

基于以上理由，也可以将填充层的粒状耐火材料的填充率规定为70体积％以上且85体积％以下。可是，由粒状耐火材料构成的填充层的厚度如果与粒状耐火材料的最大粒径相同，则有在形成于相邻的粒状耐火材料间的间隙向填充层的厚度方向贯通的可能性，认为该贯通的间隙对炉床的绝热性施加不良影响。再有，在上述的试验中，认为如果填充层的厚度为粒状耐火材料的最大粒径的至少2倍，则能够维持适合的绝热性，因此需要使填充层的厚度为粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上(优选为3倍以上，更优选为4倍以上)。关于该填充层的厚度的上限值，由于伴随着填充层加厚可得到上述的效果，因此没有特别的规定，但如果考虑到一般进行的耐火材料的布设，为500mm左右。 

如上所述，通过将填充层的粒状耐火材料的填充率设定在70体积％以上且85体积％以下的范围，可维持提高绝热性，特别是，在填充率的范围为71体积％以上且80体积％以下左右时，得到了绝热性良好的倾向。作为该理由，可考虑以下两点。 

(1)粒状耐火材料的填充率越小，粒状耐火材料的粒间的空隙径越增大，炉内的高温气氛气体越容易到达粒状耐火材料的背面。 

(2)粒状耐火材料的填充率越高，粒状耐火材料的粒相互间的点接触的数量越增加，越容易产生热传导。 

所以，为了将粒状耐火材料的填充率维持在适当的范围，减小空隙径，最好适当地配合可嵌入通过粗粒产生的空隙内的尺寸(直径)的细粒、可嵌入通过该细粒产生的空隙内的尺寸(直径)的微粒和可嵌入通过该微粒产生的空隙内的尺寸(直径)的超微粒。这里，如果细粒或超微粒的量多过，则通过上述的热处理炉的炉内气氛的喷射流等，粒状耐火材料长期间流动飞散，有使炉床的粒状耐火材料的填充层的厚度减小，热处理炉的耐 火性部分地降低的顾虑。因而，本发明者们对用颚式破碎机粉碎耐火砖而制作的小于等于1mm的粒径的粒状耐火材料与1～50mm的粒状耐火材料的混合比(质量比例)进行调整，将粒状耐火材料的填充层的厚度规定为115mm(收纳填充层的容器的内面形状：纵395mm×横395mm×深115mm)，设置在实际的热处理炉内，调查了放置3个月后的填充层的最小深度。 

图11中示出粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例与放置3个月后的填充层的最小深度的关系。再有，所谓图11所示的粒状物的比例100质量％，意思是小于等于1mm的粒状耐火材料为100质量％，所谓0质量％，意思是1～50mm的粒状耐火材料为100质量％。由图11判明：要将显著的流动或飞散导致的填充层的厚度的减小大致抑制在10％左右，需要将粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例规定在80质量％以下(优选为70质量％，更优选为60质量％)。 

由以上认为，为了未然地防止炉床耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部的开口部的发生或热膨胀导致的炉床耐火材料的挤紧，优选具备填充层的粒状耐火材料的填充率为70体积％以上且85体积％以下这样的粒度分布，而且需要采用含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物这样的粒状耐火材料作为炉床填充用材料。因而，本发明者们想到了制造上述粒状耐火材料的方法。也就是说，本发明的第12实施方式的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法通过将使用过的耐火材料压缩破碎，在20mm以上且100mm以下的范围内调整最大粒径，从而制造上述粒状耐火材料。以下进行详细说明。 

粒状耐火材料的制造中使用的使用过的耐火材料也可以是以往技术的耐火层耐火材料中所用的材质，但特别优选如炼铁厂产生的熔融金属贮藏容器的耐火层耐火材料(设在与钢水接触的一面侧的耐火材料)或热处理炉的耐火砖(氧化铝砖)等那样，具有充分的耐火性的耐火材料的用过品。再有，即使是不定形的耐火材料，如果是用过品，由于通过烧结耐火材料呈现块状或粒状的形状，因此可在具备充分的耐火性时使用。这里，所谓充分的耐火性，例如意味着具备以下特性。 

(1)按照JIS R 2656(1995年)测定的使用目的温度(炉床暴露的气 氛温度)下的使用过的耐火材料的热弯曲强度为0.2MPa以上。 

由此，粒状耐火材料能够具备抵抗粒状耐火材料相互间因相互热膨胀而挤紧、耐受相对位置移动时的运动而不被破坏(不大量生成粉末)的材料特性。 

(2)按照JIS R 2209(2007年)测定的载荷软化点温度比使用目的温度(炉床暴露的气氛温度)高200℃以上(上限例如为1100℃左右)。 

由此，能够在粒状耐火材料的使用中防止粒状耐火材料相互间烧结凝固。 

再有，作为使用过的耐火材料，最好使用其碳成分为1质量％以下(也可以为0质量％)的材料。因为在使用过的耐火材料中含有碳成分时，在将粒状耐火材料布设在热处理炉的炉床上时，碳氧化，对热处理对象物即金属锭产生不良影响。只要满足以上条件，也能够使用在热处理炉或熔融金属贮藏容器中使用的绝热材，但是一般绝热材的强度低，因此在使用时需要注意。以上所示的使用过的耐火材料通过使用中的热处理进行烧结而成为高强度，在热膨胀导致的挤紧时颗粒不会崩裂、相对位置能移动的倾向高，因此是优选的。另一方面，在使用过的耐火材料中多内存裂纹，在作为粒状耐火材料使用时，存在有可能伴随着使用时间颗粒发生分裂、局部绝热性降低的问题。 

因而，也可以通过对使用过的耐火材料施加压缩力进行破碎。在如此的使用过的耐火材料的破碎方法中，例如有錾凿或颚式破碎机等。所谓錾凿，例如是为了从耐火材料容器分离使用过的耐火材料，用枪状的工具敲打使用过的耐火材料，在枪状工具被挤入使用过的耐火材料中时，通过作用的拉伸应力将使用过的耐火材料破碎的方法。当枪状工具挤入使用过的耐火材料的块中时，首先从强度最低的部分、即最大的裂纹将块分割，但在发生该分割的时刻几乎不从枪状工具对使用过的耐火材料的块施加应力。 

此外，颚式破碎机在将使用过的耐火材料投入具有间隔地对置配置的成对的齿板间，主要用压缩力破碎该使用过的耐火材料。通过齿板对使用过的耐火材料整体的压缩力，首先从强度最低的部分、即最大的裂纹将块分割，但由于在耐火材料的块穿过的时间中，继续施加压缩力，因此与錾 凿相比，能够破坏至小的内在裂纹。该颚式破碎机通过对成对的齿板的间隔进行调整，能够控制破碎的粒状耐火材料的最大粒径。再有，在具备与颚式破碎机类似的粉碎机构的破碎装置中有双辊破碎机等。 

这里，通过錾凿将钢水包中使用的氧化铝-氧化镁质耐火可铸材料从钢水包上解体除去，用颚式破碎机将其粉碎，将对置配置的齿板的间隔进行多种变更，调查粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例，结果见图12。再有，所谓图12的横轴所示的颚式破碎机的齿板间隔的设定值，是对置配置的齿板的间隔最窄的间隔，因此其成为粒状耐火材料的最大粒径(与上述的通过利用筛子的筛分规定的最大粒径大致同等)。此外，图12中的用斜线表示的区域示出按各齿板间隔压缩破碎时的粒径小于等于1mm的粒状物的比例分布，虚线表示实测点(图12中的●标记)的近似曲线。 

如图12明示，通过将颚式破碎机的对置配置的齿板的间隔、即粒状耐火材料的最大粒径规定为20mm以上，能够设定成能抑制由显著的流动或飞散导致的填充层的厚度的减小的条件、即能使粒状耐火材料中的粒径小于等于1mm的粒状物的比例在80质量％以下。再有，关于齿板的间隔的上限值，只调查了到100mm，但这是基于100mm是粒状耐火材料的最大粒径的实用上的上限值。基于以上的理由，将粒状耐火材料的最大粒径规定在20mm以上且100mm以下的范围内，但下限优选为28mm，更优选为40mm，上限优选为80mm，更优选为63mm。如此，通过进行能够抑制粒径小于等于1mm的粒状物的生成的压缩破碎，能够从裂纹内在的使用过的耐火材料，制造填充率为70体积％以上且85体积％以下的范围的粒状耐火材料。 

接着，对用本发明的一实施方式的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法制造的粒状耐火材料的使用方法进行说明。将粒状耐火材料散布在金属锭用热处理炉的炉内使用。例如，如图9A所示，在耐火材料(这里为耐火层耐火材料)的表面散布粒状耐火材料而形成填充层。再有，构成填充层的下层的耐火材料也能够由绝热层耐火材料构成。该填充层取代图9B所示的以往的金属锭用热处理炉112的构成炉内工作面侧的耐火层耐火材料的上侧(一部分)。此外，耐火层耐火材料被配置在设于炉底铁皮113上的绝热层耐火材料的表面上。再有，填充层也可以在将除以往的耐火层耐火材料的上侧外的部分残留的状态下形成，此外也可以在绝热 层耐火材料的表面配置了新的耐火层耐火材料后形成。如果配置在上述填充层的下层的耐火材料的常温下的压缩强度为1.5MPa以上，例如，即使进行粒状耐火材料的散布或替换(扒出)，也能够防止易损伤的绝热层耐火材料的损伤。 

再有，由粒状耐火材料构成的填充层也可以取代图9B所示的以往的金属锭用热处理炉112的构成炉内工作面侧的耐火层耐火材料的全部，进而，不仅取代耐火层耐火材料的全部，而且也可以一直取代到配置在耐火层耐火材料的背面侧(炉内工作面侧的相反侧)的绝热层耐火材料的上侧(一部分)。此外，填充层也可以配置在基础混凝土的炉内工作面侧的上面。进而，也可以将粒状耐火材料堆积在包含在上述相邻的耐火砖间产生的开口部的范围(修补部位)中。在如此的修补时，也可以将生成开口部时在修补部位移动的耐火砖从修补部位除去，在该空间部内填充粒状耐火材料，此外也可以不除去耐火砖，以覆盖开口部的方式散布粒状耐火材料。由此，能够对开口部赋予耐火性和绝热性。 

以上，参照实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不只限定于上述实施方式所述的构成，也包含在权利要求范围内所述的事项的范围内能想到的其它实施方式或变形例。例如，在通过将上述的各个实施方式或变形例的一部分或全部组合来构成本发明的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法时，也包含在本发明的权利要求范围内。用本发明的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法制造的炉床填充用材料不仅能够在对金属的锭进行热处理的各种炉、例如连续铸造后的板坯的保温炉、热轧板坯的加热炉或钢板的退火炉等中使用，而且只要是对金属的锭进行热处理的炉，在任一种炉中都能使用。再有，所谓金属的锭，不是以对熔融状态的金属进行热处理的炉为对象，但是，例如，块状的金属在热处理时部分熔化、其附着在炉内这样的炉属于本发明作为对象的热处理炉。 

实施例 

接着，对用于确认本发明的金属锭用热处理炉及其修补方法的作用效果而作出的实施例进行说明。首先，采用炼钢工序的钢水包所用的使用过的的耐火可铸材料(氧化铝－氧化镁系的可铸耐火材料)，用錾凿将附着在 该使用过的耐火可铸材料上的基体金属及炉渣除去。然后，用颚式破碎机破碎，使粒状耐火材料的最大粒径达到50mm。该破碎通过在颚式破碎机的成对的齿板间投入使用过的耐火可铸材料的块来进行，因此主要对使用过的耐火可铸材料施加压缩力。再有，所谓粒状耐火材料的最大粒径为50mm，意味着在将粒状耐火材料用公称网眼为50mm的筛子一次筛选后，在穿过筛子的粗粒中即使有1个长径为50mm以上的粗粒时的筛下的粒状耐火材料。 

再通过对上述的最大粒径为50mm的使用过的耐火材料进行磁选处理，除去基体金属，制造粒状耐火材料。如果用上述的方法测定该粒状耐火材料的填充率，则为74体积％，含有18质量％的小于等于1mm的粒状物。将该粒状耐火材料布设在常温下的压缩强度为1.5～2.5MPa的绝热砖的表面，形成填充层，制造热处理炉的炉床。再有，绝热砖的厚度为360mm，填充层的厚度为110mm，炉床的合计布设厚度为470mm。此外，作为填充层，通过传送带将粒状耐火材料从热处理炉的炉外传送到炉内，采用铲等将搬入的粒状耐火材料散布在炉床上，采用地面平整用的蜻蜓杆(とんぼ)(进行地面平整的丁字形的工具)等工具或铲等，平整成目视平坦地进行布设。 

对布设有上述的粒状耐火材料的填充层的热处理炉的炉床状况，在从使用开始后经过1年时进行了观察，结果没有观察到显著的开口部的产生，也没有发现加热所需要的气体单位消耗量(热处理钢材的单位质量(吨)所需的气体量(Nm³))的变动。此外，当在常温下的压缩强度为20～50MPa的耐火砖的表面形成填充层，在其下部设置绝热砖时，也为同样的结果。再有，将耐火砖和绝热砖的合计厚度规定为360mm，将填充层的厚度规定为110mm，将炉床的合计布设厚度规定为470mm。另一方面，对将炉内工作面侧用耐火可铸材料进行了布设的以往的热处理炉的炉床状况，在从使用开始后经过1年时进行了目视观察时，局部地观察到耐火可铸材料的裂纹及突起(拱起)。由以上确认，通过本发明的金属锭用热处理炉及其修补方法，能够未然地防止炉床耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部的开口部的产生或热膨胀导致的炉床耐火材料的挤紧，能够抑制而且防止在经时使用的同时发生劣化的炉床耐火材料的耐火性或绝热性的降低。 

接着，对为了确认用本发明的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法制造的粒状耐火材料的作用效果而进行的实施例进行说明。首先，采用炼钢工序的钢水包所用的使用过的耐火可铸材料(氧化铝－氧化镁系的可铸耐火材料)，通过錾凿将附着在该使用过的耐火可铸材料上的基体金属及炉渣除去。然后，用颚式破碎机破碎，使粒状耐火材料的最大粒径达到50mm。该破碎通过将使用过的耐火可铸材料的块投入颚式破碎机的成对的齿板间来进行，因此主要对使用过的耐火可铸材料施加压缩力。再有，所谓粒状耐火材料的最大粒径为50mm，意思是在将粒状耐火材料用公称网眼为50mm的筛子一次筛选后，在穿过筛子的粗粒中即使有1个长径为50mm以上的粗粒时的筛下的粒状耐火材料。 

再通过对上述的最大粒径为50mm的使用过的耐火材料进行磁选处理，除去基体金属，制造粒状耐火材料。用上述的方法测定该粒状耐火材料的填充率时，为74体积％，含有18质量％的小于等于1mm的粒状物。将该粒状耐火材料布设在常温下的压缩强度为1.5～2.5MPa的绝热砖的表面而形成填充层，制造热处理炉的炉床。再有，绝热砖的厚度为360mm，填充层的厚度为110mm，炉床的合计布设厚度为470mm。此外，作为填充层，通过传送带将粒状耐火材料从热处理炉的炉外传送到炉内，采用铲等将搬入的粒状耐火材料散布在炉床上，采用地面平整用的蜻蜓杆(とんぼ)(进行地面平整的丁字形的工具)等工具或铲等，平整成目视平坦地进行布设。 

对布设有上述的粒状耐火材料的填充层的热处理炉的炉床状况，在从使用开始后经过1年时进行了观察，结果没有观察到显著的开口部的产生，也没有发现加热所需要的气体单位消耗量(热处理钢材的单位质量(吨)所需的气体量(Nm³))的变动。此外，当在常温下的压缩强度为20～50MPa的耐火砖的表面形成填充层，在其下部设置绝热砖时，也为同样的结果。再有，将耐火砖和绝热砖的合计厚度规定为360mm，将填充层的厚度规定为110mm，将炉床的合计布设厚度规定为470mm。另一方面，对将炉内工作面侧用耐火可铸材料进行了布设的以往的热处理炉的炉床状况，在从使用开始后经过1年时进行了目视观察时，局部地观察到耐火可铸材料的裂纹及突起(拱起)。由以上确认，通过使用利用本发明的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法制造的粒状耐火材料，能够未然地防止 炉床耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部的开口部的产生或热膨胀导致的炉床耐火材料的挤紧，能够抑制而且防止在经时使用的同时发生劣化的炉床耐火材料的耐火性或绝热性的降低。 

产业上的利用可能性 

根据本发明，能够未然地防止炉床耐火材料的主要在砌缝部或裂纹部的开口部的产生或热膨胀导致的炉床耐火材料的挤紧，能够抑制而且防止在经时使用的同时发生劣化的炉床耐火材料的耐火性或绝热性的降低。因此，本发明充分具有产业上的利用可能性。 

符号说明 

10：金属锭用热处理炉 

11：炉内工作面 

12：炉床结构 

13：炉底铁皮 

14～16：金属锭用热处理炉 

20：耐火砖 

21～26：炉内工作面 

27～32：修补部位 

33～38：填充层 

40：间隙(空间) 

41、42：粒状耐火材料 

43：填充层 

45：填充层 

46：粒状耐火材料 

110：金属锭用热处理炉 

111：炉内工作面 

112：金属锭用热处理炉 

113：炉底铁皮 

Claims (13)

1.一种金属锭用热处理炉，其特征在于：具备在炉内工作面侧具有粒状耐火材料的填充层、所述粒状耐火材料的填充率为65体积％以上且85体积％以下、所述填充层的厚度为所述粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上的炉床结构，所述粒状耐火材料的填充层通过将粒状耐火材料散布地配置而成，所述粒状耐火材料相互间不会相互结合且相对位置能容易地变化。

2.根据权利要求1所述的金属锭用热处理炉，其特征在于：所述粒状耐火材料含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物。

3.根据权利要求1或2所述的金属锭用热处理炉，其特征在于：还具备一部分或全部内衬有陶瓷纤维的炉顶部。

4.根据权利要求1或2所述的金属锭用热处理炉，其特征在于：所述填充层被配置在常温下的压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料的表面。

5.一种金属锭用热处理炉的修补方法，其特征在于：其是在炉床的炉内工作面侧布设有耐火砖及/或耐火可铸材料的金属锭用热处理炉的修补方法，

该方法具备对于所述炉床的炉内工作面侧的修补部位形成粒状耐火材料的填充层的工序，所述粒状耐火材料的填充层通过将粒状耐火材料散布地配置而成，所述粒状耐火材料相互间不会相互结合且相对位置能容易地变化，

所述填充层的所述粒状耐火材料的填充率为65体积％以上且85体积％以下，所述填充层的厚度为所述粒状耐火材料的最大粒径的2倍以上。

6.根据权利要求5所述的金属锭用热处理炉的修补方法，其特征在于：所述粒状耐火材料含有80质量％以下的粒径小于等于1mm的粒状物。

7.根据权利要求5或6所述的金属锭用热处理炉的修补方法，其特征在于：在形成所述粒状耐火材料的填充层的工序之前，还包含将包含所述炉床的炉内工作面侧的修补部位的所述耐火砖或所述耐火可铸材料的一部分除去而形成可填充所述填充层的空间的工序，构成所述填充层的所述粒状耐火材料的最大粒径低于所述空间的水平方向的内部宽度的50％。

8.根据权利要求5或6所述的金属锭用热处理炉的修补方法，其特征在于：所述填充层被配置在常温下的压缩强度为1.5MPa以上的耐火材料的表面。

9.一种金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法，其特征在于：其是构成金属锭用热处理炉的炉床的炉内工作面侧的炉床填充用材料的制造方法，具备以下的工序：

将使用过的耐火材料压缩破碎的工序；

将被压缩破碎的所述使用过的耐火材料的最大粒径调整至20mm以上且100mm以下的范围内而形成粒状耐火材料的工序。

10.根据权利要求9所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法，其特征在于：所述使用过的耐火材料是炼铁厂产生的熔融金属贮藏容器的耐火层耐火材料及/或热处理炉的耐火砖。

11.根据权利要求9或10所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法，其特征在于：所述使用过的耐火材料的热弯曲强度在所述炉床被暴露的气氛温度下为0.2MPa以上。

12.根据权利要求9或10所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法，其特征在于：所述使用过的耐火材料的载荷软化点温度比所述炉床被暴露的气氛温度高200℃以上。

13.根据权利要求9或10所述的金属锭用热处理炉所用的炉床填充用材料的制造方法，其特征在于：所述使用过的耐火材料的碳成分为1质量％以下。